[00145108]三维可视化技术联合3D腹腔镜精准肝切除手术导航系统的研制

计算机辅助肝切除手术导航系统来源于广东省公益研究与能力建设项目。原理是通过3D腹腔镜重建术中表面,术前CT图像自动分割和手术规划路径通过表面配准增强现实融合到术中腹腔镜图像中,医生可以获得直观的血管和肿瘤空间定位信息,从而提高手术精准度,减少术中出血和输血。本项目成果的创新之处在于提出了一种基于无监督深度学习的立体重建方法,提出了多个重建优化目标函数,重建精度较高;提出了一种手眼校准的迭代式计算方法,减少校准时间;提出了一种肿瘤分割方法,提高了分割精度;提出了一种基于表面相似度和贝叶斯概率推理的4D-CT的呼吸运动补偿方法,提高了运动器官的配准精度;提出了一种肝脏分段方法,实现了个体化肝脏分段;提出了一种不依赖于光学定位系统的导航原理,减少了导航定位系统对手术操作的干扰。系统经过了动物实验和临床验证,动物实验5例,精度小于1厘米,临床试验进行导航组20例,对照组25例,结论证实术中出血量和输血数差异显著。证实了项目样机的可靠性。与国外同类研究相必,本项目临床病人验证数量较多,具有广发的临床转移前景。本项目成果适用于使用腹腔镜的肝脏、脾脏、肾脏等外科手术。2016年获得广东省科技奖1项。